JPH05333940A - 超高純度ガス用減圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 高圧インレットと低圧アウトレットの中に弁
座２と弁座方向にバイアスがかかっている調整用スライ
ダバルブ３より成るバルブが配置され、そのバルブはハ
ウジング本体の内部空間を低圧空間と高圧空間に区分す
るハウジング本体１及び、低圧空間に配置されており、
その面に調整用スライダバルブ３が支持され、調整用ス
ライダバルブ３に向いている側面から調節が可能な力で
負荷をかけられるダイヤフラム４を伴う超高純度ガス用
減圧装置で、調整用スライダバルブ３が第１の永久磁石
５を備えこの永久磁石がハウジング本体１と結合してい
る第２の永久磁石６に向かい合って配置され、調整用ス
ライダバルブ３が両方の永久磁石５，６の磁力によって
弁座２に対する方向でバイアスがかけられている減圧装
置。 【効果】 背圧は殆んど前圧に左右されないので、前圧
の変化の影響を受けない一定の背圧が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、高圧インレットと低圧アウトレ
ットとを備え、その中に、弁座と弁座方向にバイアスが
かかっている調整用スライダバルブとからなるバルブが
配置されており、そのバルブが、ハウジング本体の内部
空間を低圧空間と高圧空間とに区分するハウジング本
体、および低圧空間に配置されており、さらに、その面
に調整用スライダバルブが支持され、調整用スライダバ
ルブに向いている側面から調節が可能な力で負荷をかけ
ることができるダイヤフラムを備えた超高純度ガス用減
圧装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術、およびその課題】たとえば半導体構成要
素を製造するためのマイクロエレクトロニックスで使わ
れる形で、先に例示した種類の超高純度組込ガスの減圧
装置を使用する場合、著しい欠点と支障が生じることに
なる。

【０００３】たとえば、細心の配慮が為されているにも
係わらず、減圧装置から出たガス流には、依然として微
粒子と凝結物が認められる。今日、電子半導体構成要素
の製造で求められる高度の精密さから見て、この様な邪
魔な粒子は許容できない。なぜならば、これ等の粒子
は、現在普通になっている半導体構成要素の表面におけ
る密集割当の場合、構成要素にとり非常な支障の原因に
なり、スクラップを製造することになりかねないためで
ある。

【０００４】更に、減圧装置は本発明に従い出力圧の精
密調整を実現できるものでなければならない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って本発明の課題の根
本は、減圧装置から出たガス流中に認められる微粒子と
凝結物とについては、超高純度ガスの加工を可能にし、
ハウジング本体から出たガス流中に極力異物、特に水
滴、エアゾルまたはダスト粒子が含まれていないことを
保証することにより解決する。

【０００６】また、出力圧の精密調整については、調整
用スライダバルブが第１の永久磁石を備えることによ
り、課題の解決を図った。この永久磁石は、ハウジング
本体と結合している第２の永久磁石に向きあって配置さ
れている。その場合、両方の永久磁石の極性は、調整用
スライダバルブが両方の永久磁石の極力のために弁座方
向にバイヤスがかかっているように選択されている。

【０００７】本発明の解決策により、超高純度ガスが接
触する減圧装置の内部空間、たとえば、閉鎖ばね、およ
び類似品のような部品が配置される場所で、常に形成さ
れる割目と引掻き傷とを出来るだけ持たない減圧装置の
内部空間が得られている。この種のギャップまたは亀裂
には、運転中に粒子が形成され、多少の時間が経過する
と発生して、ガス流に入ってゆくのである。驚いたこと
に、本発明に拠る解決策を採用すれば、リセット力を造
出するためにマグネットを使用すると、圧縮ばねから成
るリセット手段によるものとは異なる路程・力の法則が
適用されるにも拘らず、出力圧を厳密に調整できること
が明らかになっている。

【０００８】本発明の優れた展開の一つは、第１の永久
磁石が調整用スライダバルブの弁座に向いた側に配置さ
れていることである。この様な展開の場合、マグネット
のペアが一種の圧縮ばねとして作用するため、そこで生
じる調整態様は抜群のものであることが明らかになっ
た。

【０００９】本発明の他の展開は、第１の永久磁石が調
整用スライダバルブ中でカプセル化されていることであ
る。従って、焼結金属性が普通の永久磁石は調整用スラ
イダバルブ中で完全に密封され一体化されており、腐蝕
性のガスと接触しない。このことが特に該当するのは、
他の展開形状に拠り、第１永久磁石を収容する空所が調
整用スライダバルブにある場合である。その場合、この
空所は特殊鋼のダイヤフラムで密閉されている。

【００１０】他の利点は、第２の永久磁石もカプセル化
されていることである。

【００１１】更に本発明の優れた展開は、調整用スライ
ダバルブが、弁座に接触する側に縁を折りこんだプラス
ティックリングがあることである。このプラスティック
リングによって調整用スライダバルブが弁座に完全に密
な状態で載っていることが保証されるのは、特に、弁座
がハウジング本体中の孔より成り、その縁にプラスティ
ックリングを当てることができるようになっている場合
である。弁座がハウジング本体中の孔より成り、従って
余分な部分が無いことによって、ギャップ、亀裂が生じ
ない減圧装置の仕様が保証される。

【００１２】調整用スライダバルブの密封態様が特に良
好なものになるのは、弁座の周囲を囲み密封ビード(Dic
htwulst)が備えられ、これに対して調整用スライダバル
ブのプラスティックリングを当てることができるように
なっている場合である。

【００１３】特に優れた本発明の展開では、ダイヤフラ
ムが入る低圧空間がシリンダまたはプリズムの形状をし
ており、一方の側が全体が平坦なハウジング本体の表面
で区切られ、それに向いあう側はハウジングの蓋の凹み
嵌合しているダイヤフラムによって区切られるのであ
る。その場合、ハウジングの蓋の縁の側がハウジング本
体の平坦な面で支持される。そこで低圧空間は、一方で
はハウジング本体のシール面(Abschlussflaeche)によっ
て形成される。このシール面は、現在の技術水準に拠る
減圧装置に対して完全に平坦である。低圧空間を区切る
この面に、真中のみで融合するのはバルブ開口部並びに
アウトレットノズルに至る低圧ラインである。この構造
の場合、ダイヤフラムが入る低圧空間の一方の壁は完全
に平坦に製作できるため、特に、電気的及び機械的ポリ
ッシャの組合わせが使われる表面処理方式に適してい
る。

【００１４】ダイヤフラムの縁側がＣリングによってハ
ウジング本体に対して密封されている点が有利である。
Ｃリングに負荷をかける力は、ダイヤフラムを収容する
ハウジングの蓋の凹所の深さによって決定されている。
従ってＣリングパッキングの過負荷は不可能である。ダ
イヤフラムを収容する低圧空間は、一方では低圧ダイヤ
フラムによって区切られ、他方はハウジング本体の極微
研磨加工された境界面と区切られ、縁側はＣリングで区
切られる。これ等の部分は全て、表面の質を十分にコン
トロールできるため、エアゾル及び類似物の凝結点とし
て作用する可能性がある割目と引掻き傷を容易に避ける
ことができる。

【００１５】本発明の他の展開形状は、ハウジングの蓋
はハウジング本体の上にギャップフランジリングを使っ
て固定されることである。キャップフランジリングに
は、ハウジングの蓋を囲む肩の部分で支えるクランプね
じを軸方向で受ける部分がある。クランプねじによって
ハウジングの蓋を精密に、等辺で締付け、固定すること
ができる。他方、これ（ハウジングの蓋）はクランプね
じを緩め、キャップフランジリングの向きをかえた後、
簡単に外し、交換できる。

【００１６】ハウジングの蓋には調整機構が配置されて
おり、ダイヤフラムに対して調整可能な力を働かせるこ
とができる。本発明の他の展開に拠ればこの調整機構
は、ハウジングの蓋中で軸方向に移動できるケースによ
って閉じられている。他の展開形状に拠れば、このケー
スに、ダイヤフラムの近くにあるケースの末端調整部
で、ハウジングの蓋で支えることができるリセス（方形
の凹所）がある場合、弾力が調整され、ガス流が存在し
ないと、均衡して働くレリースピンが破壊されないこと
が保証されている。

【００１７】調整機構の場合、一方ではケースの内部底
部で支え、他方では軸方向に移動できるスプリングシー
ト(Federsitz) で支える圧縮ばねが考えられる。但し特
に有利な展開形状に拠る調整機構として使用されるの
は、ピストンロッドがケースの底部で支えられるニュー
マチックシリンダである。ニューマチックシリンダを使
用することによって、ダイヤフラムに精密に負荷をかけ
ること、特に、マイクロエレクトロニックス用超高純度
ガスシステムで求められるような特別に精密な圧力制御
を実現できる。離れた場所にある調整台から減圧装置を
抑制することも可能である。以下で更に詳しく説明する
ように、この様な形態の減圧装置は出力圧を調整するた
めの調整回路と組合わせることもできる。

【００１８】本発明の他の、有利な展開形状は、ニュー
マチックシリンダには平行して作業液が作用する作業ダ
イヤフラムまたは作業ピストンが少なくとも２個ある点
である。これでコンパクトな構造、即ちダイヤフラム面
とニューマチックシリンダのピストンの直径を比較的小
さく保てる構造が可能である。

【００１９】本発明の特に有利な展開は、ハウジング本
体はコネクティングブランチと一体に結合している点で
ある。即ち、コネクティングブランチとハウジング本体
との間にはねじ継手も溶接継手も使われていない。この
様にすればハウジング本体は溶接シームや引掻き傷を避
けることができる。

【００２０】他の有利な展開形状に拠れば、少なくとも
１個のコネクティングブランチに１個の袋ナットがあ
り、これによってハウジング本体が配管システムまたは
その他のユニットと結合する。その場合、先端が丸い(s
tumpf)コネクティングブランチが大きな力で配管システ
ムまたはその他のユニットのコネクティングブランチに
対して押着されるため、割目のない結合が（一体でない
場合でも）造出されることになる。特に創意に富む減圧
装置の展開（形態）に拠れば、袋ナットを備えるコネク
ティングブランチが、その直径が袋ナットの最小内法幅
以下のストッパショルダ(Anschlagschulter)を備え、袋
ナットの内側に球を詰めることができ、断面にほぼ半円
形の環状チャネルがあり、その環状チャネルに詰めた球
がストッパショルダに当たり、袋ナットを軸方向に固定
するように働くように考えられている。袋ナットの形態
がこの様になっているため、袋ナットをコネクティング
ブランチの固定されていない端部からこれ（コネクティ
ングブランチ）の上に載せることができる。袋ナットを
載せた後、コネクティングブランチの溶接は普通に行わ
れていることであるが、これが無くなる。（袋ナットを
載せてから）球を詰めて、袋ナットをコネクティングブ
ランチ上で軸方向に固定する。その場合、あらかじめ定
めて、限度内で僅かであるが軸方向に移動できる。但し
袋ナットを締付ける場合、リングチャネル中を通る球が
ストッパショルダに接触するため、袋ナットは軸方向に
固定されている。球は同時にボールベアリングとして作
用するため、軸方向の力が大きい場合でも、比較的僅か
な摩擦で締付ければ袋ナットの回転が可能であるから、
結合部分に対して働くトルクは大したものではない。

【００２１】リングチャネルに入り、球を詰めた後、保
護リングで閉じることができる放射状チャネルを袋ナッ
トが備えている点が有利である。

【００２２】袋ナットの移動性が軸方向で限定されてい
ることが優れていることが証明されている。このため、
ストッパショルダとハウジング本体との間で袋ナットを
支えるコネクティングブランチが、軸方向に伸びる凹所
を備え、これを介して、リングチャネルを通る球が、ス
トッパショルダに当たるまで滑ることができるようにな
っている。

【００２３】有利な他の展開形状で考えているのは、ハ
ウジング本体に、低圧空間及び／あるいは高圧空間内に
入るチャネルが少なくとも１本あり、１本ないしは複数
のチャネルに電気的な圧力センサが配置されている構造
である。この新しい構造によって、圧力センサをハウジ
ング本体に統合することが可能であるが、他方、技術水
準に従い、圧力計測機器が減圧装置の外に配置され、管
路によって減圧装置と結合していた。本発明に拠る構造
により、死体積(Totvolumen)、即ち水滴あるいは類似物
の発生点となり得る引掻き傷とエッジの数も減少してい
る。本発明の考え方（思想）に拠れば、むしろ圧力セン
サはガスを通す減圧装置の内部の出来るだけ近くに置か
れることになる。

【００２４】本発明の特に有利な展開形状に拠れば、圧
力センサの電気的出力部は低圧空間で電磁弁装置と結合
している。この装置の流体入力部は圧縮空気を受け、そ
の流体出力部はニューマチックシリンダの入力部と結合
している。電磁弁装置を適切に調整すれば、低圧空間の
圧力があらかじめ与えられている目標値以下に下がる
と、ニューマチックシリンダ中の作業圧が必ず上昇させ
ることができる。ニューマチックシリンダ中の圧力の高
さによって、調整用スライダバルブに開口部方向で負荷
がかかるため、高圧ガスが弁座を介して低圧空間中へ流
入し、そこの圧力を上昇させることができる。

【００２５】本発明の有利な展開に拠れば、電磁弁装置
は、比較入力部が一方では目標値信号を、他方では圧力
センサの出力信号を送るコンパレータを装備している。
この様にして、出力圧（低圧または背圧とも呼ぶ）を、
あらかじめ与えられている目標値に厳密に保てることに
なる。特に、この様に減圧装置を接続すると、（以前と
同様、普通に）入力圧（前圧とも呼ぶ）が減少すると、
出力圧が上昇する状態が回避される。本発明に拠り実現
する高度に厳密な出力圧の調整によって、絞りを一定に
保つと単位時間ごとの流量も厳密に一定に保つことがで
きる。これは、冒頭で述べた応用範囲にとり非常に重要
である。

【００２６】

【実施例】図１で示した減圧装置にはハウジング本体１
があり、コネクティングブランチ２３と２４、および特
殊鋼を使用して、一体化されている。さらに、ハウジン
グ本体１には中心に縦方向の孔があり、この孔に調整用
スライダバルブ３が配置されている。

【００２７】調整用スライダバルブ３が、挿入されてい
る孔には半径方向（放射状）の孔３７が通じている。こ
の孔３７は、コネクティングブランチ２３を通じて直線
状に、調整用スライダバルブ３を収容する孔にまで伸び
ている。

【００２８】第２の半径方向の孔３８はコネクティング
ブランチ２４を通じてハウジング本体１の内部に通じ、
調整用スライダバルブ３を収容する孔に達する前に、後
で述べるハウジングの蓋がある方向に斜めに通る。

【００２９】調整用スライダバルブ３を収容する孔は、
調整用スライダバルブ３のための弁座２として形成され
ている肩部（ショルダ）を有する。ハウジング本体１
は、ハウジングの蓋に向いた閉鎖（遮断）面(Abschluss
flaeche)５５が完全に平坦な形状であるため、表面可能
のために非常に近付き易くなっている。ハウジング本体
１には、別に軸と平行する２本の孔がある。これらの孔
は孔３７と３８に通じ、それぞれが、ビエゾ電気式圧力
センサ３３と３４を備える。この圧力センサ３３、３４
は孔の肩の部分で支えられ、内六角ねじで固定されてい
る。

【００３０】上に述べたように、ハウジング本体１はコ
ネクティングブランチ２３と２４と共に一体化して製作
されている。入力接続部として使えるコネクティングブ
ランチ２３には外ねじがあり、この外ねじにより、たと
えば管路系、または他のユニットのコネクティングブラ
ンチの他の部分の袋ナットを支持できる。

【００３１】コネクティングブランチ２３の正面端部に
は、シーリングビード３９があり、接続管路と結合する
場合、平らに加圧するため、密で、実質的に割目のない
結合が保証される。

【００３２】出力部接続に使われるコネクティングブラ
ンチ２４には、自由に回転でき、ある限度内で軸方向に
動きが可能な袋ナット２５がある。コネクティングブラ
ンチ２３と同様に、ハウジング本体１と一体化して製作
されているコネクティングブランチ２４には、その長さ
の大部分を囲んでリセス（凹所）３０があり、その（コ
ネクティングブランチの）固定されていない末端に向け
てストッパショルダ２６に移行してゆく。袋ナット２５
の、減圧装置の方に向いている末端の内部には、ほぼ半
円形を成する、多数の球２７が配置されているリング溝
が形成されている。上記球２７は、一方の半円形リング
溝と、他方のリセス３０の壁との間に配置されている。
半円形リング溝に通じ、球２７をリング溝に入れること
ができる袋ナット２５中の半径方向孔２８は、保護リン
グ２９によって閉じられている。袋ナット２５を軸方向
にずらすと、球２７はリセス３０の囲壁を介して滑り、
あるいは転がり、球はストッパショルダ２６に当たり、
袋ナット２５を（対を成す）片方の上で締付けると、そ
こで１個の力吸収軸受を形成することになる。

【００３３】既に述べたように、ハウジング本体１の中
心の軸方向孔中には、横断面が六角形であり、その正面
がハウジング本体中で弁座２に対し、密封した状態で当
たることができる調整用スライダバルブ３が入ってい
る。調整用スライダバルブ３と結合し、その直径が弁座
２の孔の内法幅よりも著しく小さい作動スライド４０が
弁座孔から突き出している。さらに、弁座３の作動スラ
イド４０に向かい合う側のリセスには、永久磁石５が嵌
合している。この永久磁石５に対して、別の永久磁石６
がハウジング本体１中に配置されている。構造の細部に
ついては後で説明する。マグネットには、突き離す作用
が生じ、調整用スライダバルブ３が磁力によって弁座２
の方向に押されるように配置されている。

【００３４】ハウジングの蓋１０を、ハウジング本体１
上に固定するために、ハウジング本体１には、キャップ
フランジリング１２を受けるねじ月スピンドル４１が形
成されている。このリングはハウジングの蓋１０の肩の
部分に接触し、ハウジングの蓋を、ハウジング本体１の
平坦な閉鎖面５５の方向に押す。

【００３５】フランジ１２のストップフェース(Anschla
gflaeche) には、ロッキングボルトを受けるためのねじ
孔１３がある。これを使うことで、ハウジングの蓋１０
をハウジング本体１の閉鎖面４４に対して軸方向に押す
ことができ、しかもキャップフランジリング１２を占め
る場合、トルクを蓋に対して作用しないため、たとえば
蓋の回転でシーリングリングが損傷することが避けられ
る。

【００３６】ハウジングの蓋１０には、ハウジング本体
１に向いている側に平坦なシリンダ状のリセスがあるた
め、ハウジング本体１の閉鎖壁５５と共に平坦なシリン
ダ状の空間（低圧空間）が形成される。低圧空間の縁側
は、周囲を囲むＣリング・パッキング１１で区切られて
いる。そして、Ｃリングの上方にはダイヤフラム４があ
り、調整用スライダバルブ３の作動スライド４０が、こ
れに向かい合う。

【００３７】蓋１０の中心部に縦方向の孔があり、そこ
に圧縮ばね１７が配置されている。圧縮ばね１７は、ね
じ月スピンドル４１を使用して、ハンドホイール４２で
回すと、軸方向に移動できるスプリングカラー１８で支
持される。圧縮ばね１７の他方の末端は、シリンダ状
で、一方の端部が開いているケースで囲まれている。こ
れは、限度内で軸方向に移動でき、ダイヤフラム４に載
っている。ケース１５には、後退した部分（ジョグ：方
形の凹所）１６がある。これは、これを囲む囲壁の周囲
に形成された溝に嵌合しているため、軸方向の動きは、
ダイヤフラム４の方向に限定されている。ケース１５
は、リング１６によって、機械的に軸方向の調整運動に
限定されている。リング１６は、同時にあるいは補足的
に、他の部分によって、減衰エレメントとして使われ
る。

【００３８】図１に示される減圧装置は次のように働
く。高圧ガスが、コネクティングブランチ２３と孔３７
とを介して、調整用スライダバルブ３を収容する中心の
軸方向孔中に流入し、そこから（調整用スライダバルブ
を開いた場合を想定）弁座２の孔を介して、ダイヤフラ
ム４を収容している低圧空間内に流入し、そして、そこ
からコネクティングブランチ２４へ流れる。出力ブラン
チ２４で、圧力がある一定の値以上になると、ダイヤフ
ラム４を収容している空間の圧力も、最後にダイヤフラ
ム４が圧縮ばね１７の力に対して持ち上がるまで上昇す
る。調整用スライダバルブ３に対して働く磁力のため
に、調整用スライダバルブのストッパショルダが弁座２
に達し、それ以上のガスの供給を停止するまで、調整用
スライダバルブは、この動きに追随する。これで出力側
のガス圧が一定の値以上に上昇することが防止される。

【００３９】たとえば、消費体が、ガスを取出すことに
より、出力側のガス圧が下がると、ダイヤフラムが、作
動スライド４０への方向に下降し、調整用スライダバル
ブ３が弁座２から下がるため、それ以上の高圧ガスが追
流する可能性がある。ハンドホイール４１を回すと、ダ
イヤフラム４に対して働く圧縮ばね１７の力が減少する
と、同じ作用が生じる。ダイヤフラム４に対して働く弾
力の調整によって、出力圧の目標値をあらかじめ設定で
きる。入力圧と出力圧とは、それぞれ圧力センサ３３と
３４によって把握され、表示される。

【００４０】図２には、調整用スライダバルブ３を収容
する軸方向孔４３を有するハウジング本体１の一部を示
した。調整用スライダバルブ（この図にはない）の横断
面は六角形であるため、それと円形孔４３の囲壁との
間、六角形の側にガス流のために十分な場所が残る。図
２では、更に弁座２が認められる。これは直径が小さい
孔４４で形成されており、その縁は丸く面取されてい
る。

【００４１】孔４４の縁は、シーリングビード９中に移
行している。調整用スライダバルブ３の一方の端部に
は、孔に嵌合した作動スライド４０があり、このスライ
ドがバルブ孔４４から突出している。作動スライド４０
は、リング状で、プラスティックリング８が嵌合してい
るリセスで囲まれている。リセスの囲壁の周囲には、つ
ば出し(Umboerdelung)４５があり、これによってプラス
ティックリング８が調整用スライダバルブ中で保持され
る。作動スライドを備え、向かい合う端部にも同様にシ
リンダ状のリセスがあり、永久磁石５が嵌合している。
永久磁石５を収容するリセスは、周囲の溶接４６によっ
て、密閉状態を保つ特殊鋼ダイヤフラムによって閉じら
れている。孔４３は、弁座２に向かい合う側が、肩の部
分４８で支持するねじ込みプラグ４７によって閉じられ
ている。肩の部分４８には、ねじ込みプラグ４７をねじ
込む時に平らに圧縮し、密で割目のない閉鎖（遮蔽）を
保証するシーリングビード４９がある。ねじ込みプラグ
４７の調整用スライダバルブ３に向いている側には、永
久磁石６を収容するシリンダ状のリセスがある。これ
（永久磁石６）は、調整用スライダバルブ３の永久磁石
５に向かい合う。極性は、両方のマグネットが反発しあ
い、調整用スライダバルブ３を弁座２の方向に押すよう
に選択されている。

【００４２】図３に示す減圧装置は、ハウジング本体１
は、コネクティングブランチ２３，２４、その圧力セン
サ３３，３４、その調整用スライダバルブ３及び永久磁
石５と６の配置に関する限りにおいて、図１の減圧装置
と同一であるため、反復を避けるため、図１と２の説明
を参照されたい。

【００４３】図１の減圧装置の場合とは違い、図３に拠
る減圧装置の場合、圧力の出力目標値によってあらかじ
め与えられ、ダイヤフラム４に対して働く力がニューマ
チックシリンダ１９によって造出される。ニューマチッ
クシリンダ１９には、（ケース１５を中間接続しなが
ら）ダイヤフラム４に対して圧力を加えるピストンロッ
ド２０がある。ピストンロッド２０を作動させるため
に、二つの作業ダイヤフラム２１と２２が使われる。こ
れ等のダイヤフラムの上側（図３の場合）に圧縮空気を
当てることができる。圧縮空気は管路５０を経て作業ダ
イヤフラム２１の一方の側に達し、そこから更にピスト
ンロッド２０の中心の孔並びにピストンロッド２０の半
径方向の孔を介して第２ダイヤフラム２２の上側に流れ
る。圧縮空気の力によって、ピストンロッド２０が減圧
装置のダイヤフラム４に向かう方向で動く。管路５０の
作業圧が増すと、ばね５１がピストン２０を引き戻す。
管路５０を介して供給されるプレス空気の圧力選択によ
って、コネクティングブランチ２４で出力圧を制御でき
る。図３に示した種類の減圧装置ならば遠隔制御が可能
であり、ハンドホイールの操作は不要である。

【００４４】図４に示したような配置の場合、図３に示
したような減圧装置が、特に、適している。図４は、ハ
ウジング本体１とニューマチックシリンダ１９、並びに
両コネクティングブランチ２３と２４とを伴う減圧装置
の概略図である。低圧空間内の圧力センサ３４の電気的
出力信号を、増幅器３５を介して、電磁弁装置３６に導
く。電磁弁装置３６は、圧縮空気リザーバ５２からニュ
ーマチックシリンダ１９に至る圧縮空気の供給を制御す
る。目標値トランスミッタ５３によって圧力目標値が設
定される（あらかじめ与えられる）。目標値トランスミ
ッタ５３から出る電気信号（目標値）と圧力センサ３４
から出る（増幅された）信号（実際値）を、電磁弁装置
３６の一部であるコンパレータ５４で比較する。図４で
示した減圧装置は次のように作動する。

【００４５】減圧装置３４が補足し、増幅器３５を介し
て増幅される電気信号が、目標値トランスミッタ５３に
よって設定され、出力２４の圧力が設定目標値を下回っ
たことを示す目標値以下に落ちる場合、圧縮空気リザー
バ５２からニューマチックシリンダ１９に対する圧縮空
気の供給（路）が開かれるように、電磁弁装置３６を制
御する。それによって、ニューマチックシリンダ１９の
作業ダイヤフラムに圧縮空気が追加して当たるため、ピ
ストンロッド２０（図３）が、減圧装置のダイヤフラム
への方向に動き、作動スライド４０を介して、調整用ス
ライダバルブ３をその弁座２から離し、それによって、
付加的な高圧ガスを、コネクティングブランチ２３から
調整バルブを介して、出力ブランチ２４へと案内し、そ
この圧力を引上げ、確認された圧力減少に対応できる。

【００４６】図４に示した減圧装置を用い、超高純度ガ
スの高度精密圧力調整が可能な装置が作られた。現在の
技術水準に拠る減圧装置の場合、前圧(Vordruck:予圧）
の加工が背圧の上昇につながるという様に、出力圧（背
圧）は入力圧（前圧）に左右される点が特に支障にな
る。従って本発明に拠る減圧装置を使うことによって、
背圧はほとんど前圧に左右されなくなった。即ち、前圧
の変化の影響をほとんど受けない一定の背圧を実現でき
るのである。

【００４７】

【発明の効果】本発明の超高純度ガス用減圧装置は、高
圧インレットと低圧アウトレットを備え、その中に、弁
座（２）と弁座方向にバイアスがかかっている調整用ス
ライダバルブ（３）により成るバルブが配置されてお
り、そのバルブはハウジング本体の内部空間を低圧空間
と高圧空間に区分するハウジング本体（１）及び、低圧
空間に配置されており、その面に調整用スライダバルブ
（３）が支持され、調整用スライダバルブ（３）に向い
ている側面から調節が可能な力で負荷をかけることがで
きるダイヤフラム（４）を伴う超高純度ガス用減圧装置
で、調整用スライダバルブ（３）が第１の永久磁石
（５）を備え、この永久磁石がハウジング本体（１）と
結合している第２の永久磁石（６）に向かい合って配置
されており、その場合、調整用スライダバルブ（３）が
両方の永久磁石（５，６）の磁力によって弁座（２）に
対する方向でバイアスがかけられているように両方の永
久磁石（５，６）の極性が選ばれていることを特徴とす
る減圧装置である。従って、本発明の超高純度ガス用減
圧装置を使うことによって、背圧はほとんど前圧に左右
されない。即ち、前圧の変化の影響をほとんど受けない
一定の背圧を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に拠る減圧装置の縦断面であ
る。

【図２】図２は、図１の減圧装置の細部である。

【図３】図３は、本発明に拠る減圧装置の他の仕様形状
の縦断面である。

【図４】図４は、減圧装置と電磁弁装置との結合を説明
するための概略図である。

【符号の説明】

１ ハウジング本体 ２ 弁座 ３ スライダバルブ ４ ダイヤフラム ５ 永久磁石 ６ 永久磁石 ８ プラスティックリング １０ ハウジングの蓋 １２ キャップフランジリング １４ 型部分 １５ ケース １６ ケースが平面から後退した場所（方形の凹所） １８ スプリングカラー １９ ニューマッチングシリンダ ２０ スピンドル ２１ ダイヤフラム ２２ ダイヤフラム ２４ コネクティングブランチ ２５ 球ナット ２６ ストッパショルダ ２７ 球 ２９ 保護リング ３０ リセス ３１ チャネル ３２ チャネル ３３ 圧力センサ ３４ 圧力センサ ３５ 増幅器 ３６ 電磁弁装置 ５３ トランスミッタ ５４ コンパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー・セーガー ドイツ連邦共和国・Ｗ−6904・エペルハイ ム・ヴェートーベンストラッセ・７

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧インレットと低圧アウトレットを備
   え、その中に、弁座（２）と弁座方向にバイアスがかか
   っている調整用スライダバルブ（３）により成るバルブ
   が配置されており、そのバルブはハウジング本体の内部
   空間を低圧空間と高圧空間に区分するハウジング本体
   （１）及び、低圧空間に配置されており、その面に調整
   用スライダバルブ（３）が支持され、調整用スライダバ
   ルブ（３）に向いている側面から調節が可能な力で負荷
   をかけることができるダイヤフラム（４）を伴う超高純
   度ガス用減圧装置で、調整用スライダバルブ（３）が第
   １の永久磁石（５）を備え、この永久磁石がハウジング
   本体（１）と結合している第２の永久磁石（６）に向か
   い合って配置されており、その場合、調整用スライダバ
   ルブ（３）が両方の永久磁石（５，６）の磁力によって
   弁座（２）に対する方向でバイアスがかけられているよ
   うに両方の永久磁石（５，６）の極性が選ばれているこ
   とを特徴とする減圧装置。
2. 【請求項２】 第１の永久磁石（５）が、調整用スライ
   ダバルブ（３）中で弁座（２）に向かい合う側に配置さ
   れていることを特徴とする、請求項１に記載の減圧装
   置。
3. 【請求項３】 第１の永久磁石（５）が調整用スライダ
   バルブ（３）中でカプセル化されていることを特徴とす
   る、請求項１、または請求項２に記載の減圧装置。
4. 【請求項４】 調整用スライダバルブ（３）が第１の永
   久磁石（５）を受け、特殊鋼製ダイヤフラムで密閉され
   ている凹所を備えていることを特徴とする、請求項３記
   載の減圧装置。
5. 【請求項５】 第２の永久磁石（６）がカプセル化され
   ていることを特徴とする、請求項１、ないし請求項４の
   いずれかに記載の減圧装置。
6. 【請求項６】 調整用スライダバルブ（３）が弁座
   （２）に当てる（密接する）ために定められている側
   に、周囲にツバ（フランジ）を付けたプラスティックリ
   ング（８）を有することを特徴とする、請求項１、ない
   し請求項５までのいずれかに記載の減圧装置。
7. 【請求項７】 弁座（２）がハウジング本体（１）中
   の、それの縁に対してプラスティックリング（８）を当
   てることができる孔（４４）より成る、請求項６記載の
   減圧装置。
8. 【請求項８】 弁座（２）が孔の周囲のシーリングビー
   ド（９）を有し、このシーリングビードに対してプラス
   ティックリング（８）を当てることができるもので、請
   求項７記載の減圧装置。
9. 【請求項９】 ダイヤフラム（４）を収容する低圧空間
   は平らな円筒（シリンダ）またはプリズム状を成し、一
   方の側はハウジング本体（１）の全面平らな閉鎖面（５
   ５）で、向い合う側はハウジングの蓋（１０）の凹所に
   嵌合しているダイヤフラム（４）によって区切られ、そ
   の場合、ハウジングの蓋（１０）の蓋がハウジング本体
   （１）の平坦な閉鎖面（５５）で支えられることを特徴
   とする、請求項１、ないし請求項８のいずれかに記載の
   減圧装置。
10. 【請求項１０】 ダイヤフラム（４）の縁がハウジング
    本体（１）に対してＣリング（１１）で密閉されている
    ことを特徴とする、請求項９記載の減圧装置。
11. 【請求項１１】 ハウジングの蓋（１０）がハウジング
    本体（１）上で、キャップフランジリング（１２）を使
    って固定でき、キャップフランジリング（１２）には、
    ハウジングの蓋（１０）の周囲の型部分（ショルダ）
    （１４）で支えクランプねじのための軸方向ねじ孔（１
    ３）を備えていることを特徴とする、請求項１、ないし
    請求項１０のいずれかに記載の減圧装置。
12. 【請求項１２】 ハウジングの蓋（１０）中に、それを
    使えばダイヤフラム（４）に対して調節可能な力を及ぼ
    すことができる調整機構が配置されていること、および
    この調整機構がハウジングの蓋（１０）中で軸方向に移
    動できるようになっているケース（１５）によって閉鎖
    されていることを特徴とする、請求項１、ないし請求項
    １１のいずれかに記載の減圧装置。
13. 【請求項１３】 ケース（１５）が平面から後退した場
    所（方形の凹所）（１６）を有し、これがダイヤフラム
    （４）に近い（自然な）ケース（１５）の末端位置でハ
    ウジングの蓋（１０）に支えられることを特徴とする、
    請求項１２記載の減圧装置。
14. 【請求項１４】 調整機構が、一方ではケース（１５）
    の内部底部、他方では軸方向に移動できるスプリングカ
    ラー（１８）に支えられている圧縮ばね（１７）である
    ことを特徴とする、請求項１２、または請求項１３記載
    の減圧装置。
15. 【請求項１５】 調整機構が、そのピストンロッド（２
    ０）がケース（１５）の底部で支えられるニューマチッ
    クシリンダ（１９）であることを特徴とする、請求項１
    ２、または請求項１３記載の減圧装置。
16. 【請求項１６】 ニューマチックシリンダ（１９）が、
    平行して作業液を当てることができる少なくとも二つの
    作業ダイヤフラム（２１，２２）または作業ピストンを
    有することを特徴とする、請求項１５記載の減圧装置。
17. 【請求項１７】 減圧装置がハウジング本体と共に一体
    のコネクティングブランチ（２３，２４）を備えている
    ことを特徴とする、請求項１、ないし請求項１６のいず
    れかに記載の減圧装置。
18. 【請求項１８】 少なくとも一つのコネクティングブラ
    ンチ（２４）が一つの袋ナット（２５）を有することを
    特徴とする、請求項１７記載の減圧装置。
19. 【請求項１９】 袋ナット（２５）を伴うコネクティン
    グブランチ（２４）が、その直径が袋ナット（２５）の
    最小の内法幅以下のストッパショルダ（２６）を有する
    こと及び、袋ナット（２５）の内側に、球（２７）を詰
    めることができ、横断面がほぼ半円形のリング溝を備
    え、リング溝に導入される球（２７）がストッパショル
    ダ（２６）に当たり、袋ナット（２５）を横方向に固定
    するようになっていることを特徴とする、請求項１８記
    載の減圧装置。
20. 【請求項２０】 袋ナット（２５）が、リング溝に入
    り、保護リング（２９）で閉鎖できる半径方向チャネル
    を有することを特徴とする、請求項１９記載の減圧装
    置。
21. 【請求項２１】 コネクティングブランチ（２４）がス
    トッパショルダ（２６）とハウジング本体（１）との間
    で、コネクティングブランチの軸方向に伸び、軸方向に
    袋ナット（２５）を限定して移動させることができるリ
    セス（３０）を有することを特徴とする、請求項１９、
    または請求項２０に記載の減圧装置。
22. 【請求項２２】 ハウジング本体（１）中に少なくとも
    一つの、低圧空間及び／あるいは高圧空間に入るチャネ
    ル（３１，３２）が用意されていること及び、（それ等
    の単数ないしは複数の）チャネル（３１，３２）中に電
    気的圧力センサ（３３，３４）が配置されていることを
    特徴とする、請求項１、ないし請求項２１のいずれかに
    記載の減圧装置。
23. 【請求項２３】 圧力センサ（３４）の電気的出力部が
    低圧空間で（場合により増幅器（３５）を介して）電磁
    弁装置（３６）と結合しており、その流体入力部に圧縮
    空気が当てられ、その流体出力部がニューマチックシリ
    ンダ（１９）の入力部と結合していることを特徴とす
    る、請求項１５、または請求項２２記載の減圧装置。
24. 【請求項２４】 電磁弁装置（３６）がコンパレータ
    （５４）を有し、その比較入力部が目標値トランスミッ
    タ（５３）及び低圧センサ（３４）の出力部と結合して
    いることを特徴とする、請求項２３記載の減圧装置。